甘蔗S-腺苷蛋氨酸脱羧酶基因Sc-SAMDC的克隆和表达分析

【目的】克隆甘蔗(Saccharum officinarum)S-腺苷蛋氨酸脱羧酶(S-adenosylmethionine decarboxylase,SAMDC)基因,并进行序列特征、原核表达和不同逆境胁迫下表达特性分析。【方法】通过对甘蔗茎全长cDNA文库测序和分析,获得SAMDC基因cDNA全长,命名为Sc-SAMDC,并进行序列分析。随后将编码S-腺苷蛋氨酸脱羧酶的cDNA片段克隆到原核表达载体pET29a(+)中,构建融合表达质粒,转化至Esherichia coli BL21(DE3)中进行表达。最后利用定量PCR技术分析甘蔗幼苗中该基因在不同外源胁迫下的表达特性。【结果】序列分析显示,甘蔗Sc-SAMDC基因(GenBank Accession number:GQ246459)cDNA全长1968bp,存在3个读码框(袖珍读码框tORF、上游读码框uORF和主读码框mORF),mORF长1200bp,编码399个氨基酸的SAMDC酶原,预测分子量为43.6kD,该酶原含有两个高度保守的功能结构域(酶原剪切位点和PEST结构域)。原核表达产物经SDS-PAGE表明,Sc-SAMDC以融合蛋白形式表达,相对分子量约为50kD。定量PCR分析表明,Sc-SAMDC基因在聚乙二醇(PEG)、NaCl、水杨酸(SA)和H2O2外源胁迫下表达特性不同,受PEG和NaCl的诱导,受SA和H2O2的抑制。【结论】本研究成功地克隆了Sc-SAMDC基因并在原核生物中进行了表达研究,分析了该基因的表达特性,为其进一步的生物学功能研究及其应用奠定了基础。     

甘蔗分离群体的黑穗病病情指数分析

在田间进行2组试验以分析甘蔗分离群体的甘蔗黑穗病病情指数。新植蔗和宿根蔗分别有72份和50份无性系参试。采用孢子悬浮液浸渍法对新植蔗进行接种，并收集新植蔗和宿根蔗自第1个黑穗病鞭子出现至发病停止期间的数据。对所收集到的新植蔗3个病情指数茎感染率(SI)、丛感染率(PI)和病害进展曲线下的面积(AUDPC)的数据进行正态分布检验。结果表明：AUDPC与标准正态分布曲线最吻合，其3个特征值正态度、偏度和峰度分别为0．949，0．018和-0．721；PI的吻合程度次之；SI为第3。以上结果的置信度大于97．7％。不论新植蔗还是宿根蔗，3个病情指数两两间以及各病情指数与持续发病期(SDD)间均呈显著正相关，在AUDPC与SI间的相关系数最大，新、宿分别为0．929和0．888。除潜伏侵染期(LP)与PI间的相关外，LP与AUDPC、SI和SDD间的负相关均达到显著水平，LP与SDD间的负相关系数最大，为0．52l。相关分析结果暗示，在进行甘蔗抗黑穗病性评价时，利用包括病情指数和病害流行学参数在内的多个参数综合评价抗病性是必要的。     

甘蔗杂交后代遗传变异评价及高糖和低糖池构建

以甘蔗品种CP84-1198为母本,科5为父本,配置杂交组合1;以ROC20为母本,桂73-167为父本,配置杂交组合2.调查了2个杂交组合有性世代和无性世代的主要经济形状,并应用相关分析、差异显著性分析、多元线性回归分析和逐步回归分析等方法分析了甘蔗主要经济性状的相关性及其在世代间的差异和重演性.结果表明:有性世代中,株高与锤度、丛重、锤重都呈显著正相关,有效茎数对甘蔗经济产量的直接效应大于株高与茎径;无性世代中,锤度的变异系数最小,锤度性状稳定性相对较高;同一组合无性世代的株高、茎径和锤度的均值均显著高于有性世代;不同世代中株高和锤度重演力强,而茎径的相关系数不显著.重演力较弱.Brix-clump weigh拟合图显示了有望从杂交后代群体中筛选出高糖、高产聚合基因型个体.根据以上结果,还探讨了杂交后代高产优质个体的选择策略,同时构建了能用于标记分析的高糖和低糖池.